施韡通过公众超新星搜寻项目发现新星

虽然名字叫“新星”，但它不是一颗新诞生的恒星。恰恰相反，它是一颗年老恒星，确切地说新星是指由于恒星亮度突然增加而突然出现在星空上的一种现象。

 

9月2日中午，施韡登录到中国虚拟天文台PSP项目系统中，查看新疆星明天文台于前天晚上及当天凌晨拍摄的数百张照片。突然在其中一张照片上找到了一个不起眼的小亮点，一个在旧照片上所不存在的点。这张照片是距离地球250万光年之遥的M31仙女座星系的一部分。（M31又被称为仙女座星系，是最广为人知的星系之一，也是肉眼可见的最遥远的天体。）这个星点的亮度只有18.6等，比肉眼可见最暗的星还要暗约10万倍（天文学中用星等表示星星的亮度，数字越大表示亮度越暗）。他将这个可疑目标在照片上标出，向系统提交；与此同时，另外4位爱好者也分别独立发现了该目标。随后，系统管理员和其他爱好者查验后判定，极有可能是一颗新星，决定立即向有关机构上报。

 

随后48小时内，位于广东的一个业余天文台宣布也拍到了这颗星，证实这的确是一个新的目标。但是根据国际惯例，必须拍摄到光谱才能确定这个天体的类型及其相关特性。施韡和星明天文台工作人员高兴向国内几个专业天文台寻求帮助，无奈国家天文台兴隆观测站2.16m望远镜正在进行保养维护，云南天文台丽江观测站恰巧天气不佳，于是只能寄希望于国外天文台在看到发现公示后抽空进行光谱证认。

 

直到9月14日上午，好消息传来！当地时间9月13日晚，英国利物浦约翰摩尔斯大学的研究人员利用该校位于西班牙的2m口径“利物浦”望远镜观测并拍摄了该星的光谱。他们在快报中声称在这颗恒星光谱中发现了很强的巴尔末氢线（Hα、Hβ、Hγ），以及多条 Fe II 谱线，以及2条 O I 谱线，从而确认这是M31星系内一颗典型新星，光谱分类为 Fe II 型。由于得到了证认，这个新星也获得了正式编号M31N 2017-09a。

 

恒星亮度突然增加几十万倍，原本看不见的恒星被看见。为何新星会突然变亮呢？施韡介绍，新星可以细分为经典新星、再发新星、矮新星、亮红新星等。最常见的就是经典新星。它产生于一对密近双星，主星是一颗白矮星，伴星可能是个主序星、巨星或红巨星。白矮星本身是类似太阳的较小恒星死亡后的遗迹，氢、氦等元素已经全部用完，核心已经产生出了铁核，不再进行核聚变反应，因此我们称它为已经死亡的恒星。但是它有非常大的密度，引力很强大，当伴星与主星靠得足够近的时候（相互绕转的周期只有几天），白矮星就会吸取伴星上的物质，在自己身上形成一个薄薄的大气，这层大气主要成分就是氢（来源于伴星），并且它会被白矮星加热。

 

当温度达到一个临界点的时候，就会引起爆炸，恒星的亮度会比平时突然增加几十万倍，于是原本看不见的恒星就有可能被我们看见。如果白矮星吸积的物质很多，使得自身质量超过了1.44倍太阳质量，那么它就会猛烈爆发，亮度会突然增加数千万倍，可以和星系核的亮度相当，同时在引力的作用下，星体会迅速坍缩，成为密度更大，直径更小的中子星。

 

公众超新星搜寻项目，是由位于新疆乌鲁木齐南郊的星明天文台和中国虚拟天文台合作开展的面向普通大众的宇宙新天体搜寻项目之一，是首次基于国内业余天文观测数据策划实施的全民科学项目，是专业天文队伍和业余天文队伍深度合作的一次成功尝试。

 

该项目的初衷是让任何对新天体搜索感兴趣的普通民众都有机会参与到专业的天文发现中来。具体怎么去发现呢？施韡介绍，做法其实很简单，有点像“大家来找茬”，需要对照当晚拍摄的新照片和数据库里的老照片，寻找原来照片上没有的星点。在发现这颗新星之前，他已经看过了数万张照片。在计算机算法的帮助下，只要经过简单的训练，所有人都能迅速掌握这项技能。但是由于大部分星系都距离非常遥远，为了拍摄它们需要延长曝光时间，所以照片上会出现许许多多随机出现的噪点，给“找茬”带来很大的麻烦。

 

发现一颗银河系外的超新星和新星，需要付出大量的时间，积累足够的经验，也要有好的运气。公众超新星搜寻项目运行以来，已经独立最先发现超新星/新星约30颗左右，一批天文爱好者先后参与此项目并发现过属于自己的超新星。未来的上海天文馆也将建有大口径望远镜，并根据实际情况开展相应的公众搜寻项目，让更多的人参与天文新发现。